Computersimulation für Detailgestaltung der Tunnels und Bahnsteige

Bei der Detailgestaltung von U-Bahn-Tunneln und Bahnsteigen waren Planer bisher auf aufwändige Testfahrten mit den Zügen angewiesen. Das ist künftig überflüssig: Siemens-Forscher in München-Perlach haben ein digitales Modell entwickelt, das den Planern viel Zeit spart, wie das Forschungsmagazin Pictures of the Future berichtet.

Dazu geben die Softwarespezialisten alle verfügbaren Daten des Zuges, der Bahnsteiggeometrie und des Tunnels in einen Computer ein, der daraus ein dreidimensionales Modell berechnet und die Fahrt der U-Bahn am Bildschirm simuliert. Dabei sieht der Betrachter die Waggons von außen und von innen, der Zug wird sozusagen gläsern. Auch das Fahrwerk ist sichtbar. Im Inneren sind alle Details dargestellt, etwa die Form der Sitze oder die Farbe der Bezüge. Damit haben Verkehrsbetriebe sogar die Möglichkeit, das Design ihrer U-Bahn am Computer zu erstellen.

Die Simulation ermöglicht zudem den Stopp am Bahnsteig. Da alle Daten miteinander vernetzt sind, wird etwa erkennbar, ob die Türen beim Öffnen mit der Bahnsteighöhe kollidieren. Bei einer Kurvenfahrt mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zeigt der Computer, welche Minimalgeschwindigkeit der Zug haben muss, um innen in der Kurve nicht am Bahnsteig oder der Tunnelwand entlang zu schrammen. Denn je langsamer ein Zug fährt, umso geringer ist die Fliehkraft, die ihn in Kurven nach außen drückt.

Bisher lösten die Planer das Problem mit Testfahrten bei immer langsamerer Geschwindigkeit, wobei Styroporplatten am Zug befestigt waren, die dann bei einer Berührung beschädigt oder weggerissen wurden.

Die Siemens-Bahntechniker setzten zur Planung der künftigen U-Bahn in Wien bereits ein digitales Modell ein, das ihnen Zeit und damit Geld sparte. Künftig wollen die Forscher auch Daten über Akustik, Strömungen oder Wärmefluss berücksichtigen. Dann könnte etwa berechnet werden, wie ein Tunnel geformt sein muss, um die Druckwelle eines einfahrenden ICEs zu minimieren.